Jak bakterie jelitowe mogą pomóc Ci w diecie i zachowaniu zdrowia
Badania na myszach wykazały, że zwierzęta o niższym spożyciu kalorii mają mniejszą nadwagę, pozostają zdrowsze i żyją dłużej. Nowe badania analizują, dlaczego tak się dzieje, sugerując, że jest to spowodowane bakteriami jelitowymi i ich wpływem na układ odpornościowy.
Badanie prowadzone przez prof. Mirko Trajkovskiego z Uniwersytetu Genewskiego w Szwajcarii dotyczyło wpływu diety o ograniczonej kaloryczności na wagę i ogólny stan zdrowia.
Jednak co ważniejsze, naukowcy byli zainteresowani odkryciem, dlaczego ograniczenie spożycia kalorii może uczynić człowieka zdrowszym.
Badanie przeprowadzone na myszach, którego wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Metabolizm komórkowysugerują, że populacje bakterii występujących w jelitach mają do odegrania ważną rolę, jeśli chodzi o dietę i wyniki zdrowotne.
W przyszłości naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycia mogą ostatecznie zaowocować lepszymi metodami leczenia osób żyjących z otyłością.
Bakterie jelitowe i toksyczne cząsteczki
Naukowcy pracowali z myszami, których karmienie kontrolowali przez 30 dni, dzięki czemu ich spożycie kalorii zostało ograniczone o 40 procent.
Po tym okresie zespół zauważył, że ciała myszy sprzyjały wytwarzaniu beżowego tłuszczu, rodzaju tkanki tłuszczowej, która jest łatwo przekształcana w energię, co prowadzi również do utraty wagi.
Aby zobaczyć, jaką rolę mogą odgrywać bakterie jelitowe w procesie zdrowienia po diecie niskokalorycznej, naukowcy przenieśli niektóre z tych bakterii z dietetycznych myszy do grupy myszy, których hodowla nie miała mikroflory jelitowej.
Tak więc prof. Trajkovski i zespół przenieśli zbiorowiska drobnoustrojów z jelita ślepego myszy na diecie - czyli z pierwszych odcinków ich jelita grubego - do jelit myszy hodowanych w sterylnych warunkach.
Naukowcy odkryli, że samo wykonanie tego transferu mikrobioty pozwoliło myszom stać się szczuplejszymi i produkować więcej beżowego tłuszczu, pomimo utrzymywania regularnej diety.
Po przeanalizowaniu składu i zachowania mikrobioty prof. Trajkovski i zespół zaobserwowali, że wytwarzają one mniej toksycznych cząsteczek znanych jako lipopolisacharydy (LPS).
Jednak kiedy naukowcy próbowali zwiększyć poziom LPS, aby osiągnąć zwykły poziom, zauważyli, że myszy z wyższym LPS widziały mniej korzyści zdrowotnych, pomimo diety.
„Lek na symulację restrykcji kalorycznej?”
Naukowcy zwracają uwagę, że LPS faktycznie wywołują odpowiedź immunologiczną, ponieważ aktywują białko znane jako receptor podobny do toll-like 4 (TLR4).
W ostatnich badaniach zauważyli, że myszy, które zostały genetycznie zmodyfikowane tak, aby nie wyrażały TLR4, w rzeczywistości cieszyły się podobnymi korzyściami zdrowotnymi do tych, które obserwują gryzonie na diecie niskokalorycznej.
„Oczywiście układ odpornościowy nie tylko zwalcza infekcje, ale także odgrywa kluczową rolę w regulacji metabolizmu” - zauważa prof. Trajkowski.
Bez aktywowanego TLR4 myszy nie tylko wytwarzały więcej beżowego tłuszczu, a tym samym obserwowały większą utratę wagi, ale także lepiej reagowały na insulinę. Wątroby tych gryzoni były również skuteczniejsze w przetwarzaniu cukru i tłuszczu, a myszy lepiej dostosowywały się do niższych temperatur.
„To zmienia się w zupełnie nową dziedzinę badań” - mówi prof. Trajkovski.
Po zidentyfikowaniu tych mechanizmów zespół postanowił przetestować skuteczność dwóch różnych związków: jednego mającego na celu zmniejszenie produkcji LPS, a drugiego mającego na celu blokowanie TLR4.
Oba te leki były skuteczne u myszy i wywoływały podobny skutek zdrowotny, jak w przypadku diety ograniczającej kalorie.
„Być może pewnego dnia będzie można leczyć otyłych ludzi lekiem symulującym ograniczenie kalorii. Obecnie badamy dokładne zmiany w społecznościach bakterii, a także testujemy inne związki, które zmniejszają produkcję i sygnalizację LPS ”.
Prof. Mirko Trajkovski
W skład zespołu weszli badacze z IMED Biotech Unit w Göteborgu w Szwecji, Inselspital Bern w Szwajcarii oraz z firmy farmaceutycznej AstraZeneca.
